广西部分地区土壤侵蚀及防治对策

<正> 土壤侵蚀是由于人类不合理的经济活动引起的生态平衡失调,水、土、肥流失,生产力减低,从而威胁人民生产、生活的现象。它不仅会造成水土流失地区本身受害,而且会使江河中的流水暴涨暴落,流水中泥沙含量增加,淤塞水库、湖泊、旱涝成灾,影响灌溉、发电、通航,危害农业、工业、交通,甚至危及人民生命财产安全。     

侵蚀泥沙、有机质和全氮富集规律研究

在自然降雨下,研究降雨,坡度,耕作和施肥对侵蚀泥沙,有机质和全N富集率的影响,分析土壤和泥沙颗粒组成,富集与泥沙有机质和全N富集的关系,揭示土壤有机质和全N在泥沙中的富集规律,结果表明,泥沙粘粒的富集导致有机质和全N的富集,泥沙粘粒,有机质和全N富集率分别平均为1．77,2．09和1．61,土壤侵蚀模数与泥沙有机质和全N富集率呈显著的负相关关系,降雨,坡度,施肥和耕作措施对泥沙有机质富集作用的影响通过减少土壤侵蚀模数来实现的,减少土壤侵蚀的措施可增加泥沙有机质和全N的富集。     

聚丙烯酰胺对坡地苹果园水土流失和土壤养分流失的影响

为了改善坡地苹果园的土壤环境,遏制水土流失和土壤养分流失,探寻聚丙烯酰胺适宜的干撒施用量,2010—2012年在陕北丘陵沟壑区的坡地苹果园,以不施聚丙烯酰胺为对照,分别撒施0.6、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6 g·m^-2的聚丙烯酰胺,监测果园地表产流、土壤流失、养分流失和苹果植株生长状况.结果表明: 坡地果园的径流量和5—7月的产流次数均随聚丙烯酰胺撒施量的增加呈“V”型变化,其中撒施量为1.0 g·m^-2时最低,但果园侵蚀泥沙量则随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低.地表径流和侵蚀泥沙中的铵态氮、速效磷和速效钾的浓度均随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低;聚丙烯酰胺可显著降低地表径流中的硝态氮含量,对侵蚀泥沙中的硝态氮含量则无显著影响;侵蚀泥沙中的有机质、全氮、全磷和全钾含量均随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低.聚丙烯酰胺提高了苹果单果质量及产量,但对苹果植株生长及果实风味品质无显著影响.聚丙烯酰胺在坡地苹果园中的适宜撒施量应为1.0 g·m^-2.     

悬浮泥沙与斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对亚洲苦草(Vallisneria natans)光合放氧速率的影响

光照强度是沉水植物生长的主要限制因子。采用Clark 型氧电极研究了悬浮泥沙与斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)共同作用对亚洲苦草(Vallisneria natans)光合放氧速率的影响。将亚洲苦草种植于添加不同浓度悬浮泥沙(0.1、0.2、0.5、1.0g·L^–1)和斜生栅藻(105、106、107、108 cell·L^–1)水体中, 定期测定水体中斜生栅藻叶绿素a、光照强度及亚洲苦草光合放氧速率。结果表明: (1)各实验组斜生栅藻呈“S”型增长, 且到达稳定期时间与悬浮泥沙浓度正相关, 与藻细胞添加浓度负相关; (2)除对照组外, 各实验组水体中光照强度曲线均呈先上升后下降变化趋势, 第3 天各实验组的光照强度均出现了高峰值, 而第3 天以后, 光照强度均开始下降, 其中下降最快的是0.1g·L^–1 悬浮泥沙含量实验组, 15 d 后该组平均下降了57.8%, 与空白对照组相比, 差异显著(P<0.05); (3)随着时间推移, 各实验组亚洲苦草光合放氧速率均呈下降的趋势, 其中悬浮泥沙浓度1.0 g·L^–1、藻细胞浓度为108 cell·^L–1 实验组下降最明显, 15 d 后降到了10.88 μmol·^g–1(FW)·h^–1; (4)由可重复双因子方差分析可知悬浮泥沙和斜生栅藻对苦草光合放氧速率的影响均极显著(P<0.01), 且添加不同藻细胞密度造成的组间差异明显大于悬浮泥沙含量造成的组间差异, 这说明亚洲苦草光合放氧速率变化对藻细胞密度变化比悬浮泥沙含量变化更为敏感。研究结果进一步揭示了富营养化泥沙水体苦草群落衰退原因, 且为沉水植被恢复工程提供了科学依据。     

水体泥沙对黑藻幼苗生长发育的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60NTU和90NTU的浑浊水体,将黑藻(Hydrilla verticillata)幼苗分别种植于上述水体中,水深约60cm,定期统计植株的节间距、株高、分枝数、叶宽、叶长、鲜重和泥沙附着量,利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定叶片的Fv/Fm,并测定附着泥沙叶片和未附着叶片快速光响应曲线。结果表明,前40d随着水体浊度的增加黑藻植株的节间距、株高呈显著的增加趋势,而分枝数和生物量增长速率呈显著降低趋势。植株生长接近水面后接受的光照强度增加,第60天时株高和叶宽增长受到显著抑制,但植株上层的分枝受到促进,生物量显著增加。同时,随着水体浊度的增加植株上的泥沙附着显著增加,第100天时在30、60NTU和90NTU水体中植株的叶宽分别比对照宽71.4%、57.1%、48.6%,叶长分别为对照的113.0%、85.5%和75.1%,差异极显著(P0.01);在高浊度(60NTU和90NTU)水体中,水体下部生物量显著降低,冠层叶片的Fv/Fm分别仅降低了5.5%(P0.05)、2.9%(P0.05),rETRmax分别降低了2.0%(P0.05)、16.8%(P0.01)。表明在水深较浅的泥沙水体中可以适当引种黑藻幼苗,植株可以正常生长发育。     

三峡工程运行后对洞庭湖湿地的影响

长江三峡工程建成运行后,其下游第一个大型通江湖泊——洞庭湖的水文、水质以及湿地环境等均发生了很大变化。三峡工程已经开始影响到洞庭湖的泥沙淤积、水位波动、水质以及植被演替等。以三峡水库调度运行方案、河湖交互作用和洞庭湖湿地植被分布格局为基础,从长江三峡工程对洞庭湖水文、水质以及湿地植被演替等方面综述了三峡工程对洞庭湖湿地的综合影响。三峡工程减缓了长江输入洞庭湖泥沙的淤积速率,对短期内增加洞庭湖区调蓄空间、延长洞庭湖寿命有利。总体上减少了洞庭湖上游的来水量,改变了洞庭湖原来的水位/量变化规律。给洞庭湖水环境质量造成了直接或间接的影响,对其水质改变尚存一定争议,但至少在局部地区加剧了污染。水位变化和泥沙淤积趋缓协同改变了洞庭湖湿地原有植被演替方式,改以慢速方式演替,即群落演替的主要模式为:水生植物—虉草或苔草—芦苇—木本植物。展望了今后的研究趋势与方向,为三峡工程与洞庭湖关系的进一步研究提供参考。     

鄱阳湖采砂南移扩大影响范围——多源遥感的证据

采砂是一项具有巨大生态影响的经济活动.利用多源遥感影像描述鄱阳湖中部的采砂分布,分析其对悬浮泥沙浓度的影响.2011年7月28日的Landsat Thematic Mapper (TM)5用于采砂相关船只的识别,2009-2011年7-8月的Terra卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像用于悬浮泥沙浓度的反演,(Before-after-control-impact,BACI)方法用于采砂影响评价.Landsat TM 5影像解译结果发现鄱阳湖中部的两个采砂区和90余艘船只,MODIS Terra反演结果显示在采砂区及其下游区域悬浮泥沙浓度剧增,BACI评价结果揭示采砂是导致此区域悬浮泥沙浓度增加的主要因素.平衡经济发展与生态保护之间的关系,将因采砂而造成的负面影响降到最低,使鄱阳湖的各种生态功能全面发挥是紧要的.     

利用导数光谱估算珠江河口水体悬浮泥沙浓度

悬浮泥沙不仅影响水体的生态状况,而且对河口地貌及岸线的演变起到重要作用。高光谱技术可用于船载、机载及星载的光学传感器上,被认为是监测光学复杂水体的有效工具。为研究高光谱技术在河口悬浮泥沙监测应用中的可行性,于2004年5月及2006年8月,在珠江口进行了两个航次的现场水质采样及同步光谱测量。测量的原始遥感反射率光谱的分辨率为0.38nm,处理成为10nm的带宽,并进一步处理成导数光谱。以悬浮颗粒物(SPM)表征悬浮泥沙,分析了SPM和各光谱间的相关性。结果显示,一阶导数光谱,特别是605nm,可用于河口水体的SPM估算。该研究结果可应用到光学复杂河口水体的悬浮泥沙现场监测,并且对Hyperion及环境1号等卫星成像高光谱数据有潜在的应用价值。     

泥沙埋深对苦草和微齿眼子菜及两物种混合分解的影响

为探讨泥沙淤积对水生植物分解的影响,研究了沉水植物苦草(Vallisneria natans)、微齿眼子菜(Pota-mogeton maackianus)及两物种混合在底泥中不同埋深(0 和5 cm)的分解速率和养分动态,实验周期为117d。结果显示:(1)在0和5 cm埋深处理下,苦草、微齿眼子菜及两物种混合的分解速率均表现为苦草最快,微齿眼子菜最慢,物种混合介于两单种之间。与0 cm处理相比,在5 cm埋深处理下苦草、微齿眼子菜及两物种混合的分解速率显著降低(P0.05)。苦草在0和5 cm埋深处理下分解35天后干重剩余率分别为0和43.51%、在5 cm处理下分解82d后干重剩余率为0。微齿眼子菜和两物种混合在5 cm埋深处理下分解117d后的干重剩余率分别提高了31.09%和37.44%。(2)与0 cm处理相比,5 cm埋深处理显著抑制苦草、微齿眼子菜及两物种混合的N、P释放。苦草在0和 5 cm埋深处理下分解35天后N剩余率分别为0和31.28%、P剩余率分别为0和24.45%。在5 cm埋深处理下分解117天后微齿眼子菜N和P剩余率分别提高了19.45%和14.73%、两物种混合N、P剩余率分别提高了41.57%和22.82%。(3)两物种混合在0和5 cm埋深处理下,其分解速率均表现为加和效应,但N、P元素释放在0 cm处理下分别表现为协同效应和加和效应,在5 cm埋深处理下均表现为拮抗效应。(4)随着分解的进行,5 cm埋深处理下的苦草和微齿眼子菜的微生物呼吸速率均显著降低,物种混合的微生物生物量始终低于0 cm处理。这些结果表明泥沙埋深显著降低了苦草、微齿眼子菜及两物种混合的分解速率和N、P元素释放,物种混合的N、P元素释放在分解后期均因沉积作用而产生了拮抗效应。此外,泥沙埋深对分解的抑制作用与微生物呼吸及生物量降低有密切的关系。研究结果可为认识水生植物分解对沉积作用的响应机制提供资料,并为了解水生植物分解对底质营养动态的影响提供参考。     

不同土地利用/覆被情景下生态系统减轻水库泥沙淤积的服务能力与经济价值模拟

以ArcGIS9.2为平台,构建了生态系统减轻水库泥沙淤积服务物质量和价值量评估模型.整合2000年的相关数据将此模型应用于二滩水库,并模拟了10种不同土地利用/覆被情景下集水区生态系统该项服务的能力和在水库使用年限内服务总价值的响应.结果表明:2000年,二滩水库集水区土壤保持量12.1亿t·a-1,高值区分布于雅砻江干流和支流水网附近.泥沙输移比在河道附近和水库周边较高.水库周边是最为主要的保沙区.水库使用年限内,集水区对于减轻二滩水库泥沙淤积服务总价值27.53亿元.集水区内不同结构类型的土地利用/覆被情景对保沙能力所产生的影响各异,模拟保沙量符合林地＞草地＞裸地＞农田规律,农田保沙能力最弱,是二滩水库最为主要的产沙源.